Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[24]

обратной ветви обычного выпрямительного диода. В этом состоянии тиристор выключен, и ток через него практически не проходит. Второй участок, между точками А и В, соответствует неустойчивому состоянию, когда тиристор даже при незначительном превышении напряжения, называемого напряжением переключения Unep, переходит в состояние с малым сопротивлением (точка В). Этот участок характеризуется отрицательным дифференциальным сопротивлением, увеличение тока на нем сопровождается снижением напряжения между катодом и анодом. Участок от точки В и далее характеризуется высокой проводимостью или малым сопротивлением и аналогичен прямой ветви полупроводникового диода.

УЭ 5-Катод

Анод-АУЭ

Рис. 2.37. Внешний вид корпусов для тиристоров и симисторов используемых в микроволновых печах

! j

---------4-.....-"-8.......

S !

i i j L.A .

-------

!----- ,™-------b,J.----

1 1.о

i l ] *

30 i -400 !

Рис. 2.38. Вольт-амперные характеристики тиристоров

Если через цепь управления пропустить ток управления 1у, то напряжение переключения уменьшается. Постепенно увеличивая 1у, мы достигнем тока спрямления, при котором участок с отрицательным сопротивлением полностью исчезает.

На практике рабочее напряжение выбирается меньше максимального напряжения переключения, которое достигается при 1у=0, поэтому при отсутствии тока управления тиристор находится в закрытом состоянии. В свою очередь, ток управления обычно выбирается больше, чем ток спрямления, соответственно, при наличии тока управления тиристор всегда обладает низким сопротивлением независимо от анодного напряжения.

Примечательной особенностью тиристора является то, что он, переключенный в состояние с высокой проводимостью, будет находиться в этом состоянии сколь угодно долго даже при снятии управляющего сигнала. Это свойство позволяет включать тиристор с помощью коротких импульсов управляющего тока. Для того чтобы выключить тиристор, необходимо путем уменьшения напряжения в анодной цепи, снизить ток до некоторого малого значения, имеющего порядок тока спрямления и называемого током удержания. Если тиристор стоит в цепи переменного тока, то его выключение автоматически происходит в момент прохождения напряжения через ноль.

Обратная ветвь вольт-амперной характеристики тиристора при отсутствии управляющего тока аналогична соответствующей характеристике диода. Появление тока управления вызывает не-


значительное увеличение обратного тока тиристора. В целом можно считать, что при отрицательном напряжении на аноде ток через тиристор не идет независимо от состояния управляющего электрода.,.

Тиристоры используются, в основном, как электронные ключи и регуляторы мощности. Они способны практически без потерь коммутировать цепи, по которым проходят токи в десятки и даже сотни ампер. Однако тиристоры имеют одно существенное неудобство - они проводят ток только в одну сторону, что ограничивает их использование в цепях переменного тока.

Этот недостаток устранен в симисторах. Свое наименование симистор получил от объединения слов "симметричный тиристор". Кое-кто на Западе обзывает симистор триаком. Иногда это слово используется и в нашей технической литературе. Чтобы не возникало путаницы, будем считать, что "триак" - это псевдоним симистора.

Симистор способен проводить ток в обоих направлениях. Переключение из закрытого состояния в открытое происходит при подаче напряжения на управляющий электрод. Для того чтобы вновь закрыть симистор, необходимо изменить полярность напряжения на основных электродах. В этом нет проблемы, поскольку симистор предназначен для работы в цепях переменного тока, где это автоматически происходит через каждые полпериода.

Конструктивно симисторы изготавливаются в тех же корпусах,что и тиристоры. Поэтому, ло аналогии, основные электроды симисторов иногда называют анодом и катодом. На самом деле понятия "анод" и "катод" для симистора теряют свой смысл, поскольку его основные электроды равноценны. Существуют специальные названия для основных электродов симистора, используемые в технической литературе - силовой электрод со стороны управляющего электрода, сокращенно СЭУ, и силовой электрод со стороны основания прибора - СЭ. Однако русский язык отвергает такие длинные и мудреные названия, поэтому в обиходе по-прежнему пользуются терминами "анод" и "катод".

Вольт-амперные характеристики симистора показаны на рис. 2.39.

Рис. 2.39. Вольт-амперные характеристики симисторов

В отличие от тиристора, у симистора обратная ветвь характеристики напоминает пряму! ветвь. Но именно напоминает, а не является ее зеркальным отражением. Симистор нельзя рассматривать как два встречно включенных тиристора в одном корпусе. В противном случае пришлосьL бы иметь два независимых управляющих электрода, что заметно усложняет схему управления,* Включение симистора в произвольном направлении осуществляется от одного источника сигнала. Причем управляющий сигнал может быть как разнополярным, когда полярность между катодом и управляющим электродом соответствует полярности между катодом и анодом, так и однополяр-ным, когда независимо от полярности напряжения между анодом и катодом на управляющий электрод подается отрицательный относительно катода потенциал. Первый вариант более предпочтителен, с точки зрения параметров симистора, но в ряде случаев проще использовать второй вариант.

Основные отличия между прямыми и обратными ветвями вольт-амперных характеристик симистора состоят в том, что напряжение переключения и ток спрямления для прямой ветви меньше


соответствующих параметров обратной ветви. Из этого можно сделать следующие практические выводы: если напряжение между анодом и катодом больше напряжения переключения прямой ветви и меньше напряжения переключения обратной ветви, то симистор начнет проводить ток в одном направлении, т.е. будет работать как выпрямительный диод. Аналогичная ситуация возникнет, если напряжение на приборе в обоих случаях меньше напряжения переключения, но на управляющем электроде имеется сигнал, позволяющий включить симистор только в прямом направлении. Поскольку параметры полупроводниковых приборов заметно зависят от рабочей температуры, то при выборе симистора необходимо, чтобы рабочее напряжение с запасом отличалось от напряжения переключения. То же самое относится и к току управления: он должен быть заведомо больше тока спрямления.

Рис. 2.40. Схема включения симистора в цепь переменного тока и соответствующие ей осциллограммы токов и напряжений

Типовая схема включения симистора в цель переменного тока и соответствующие ей осциллограммы токов и напряжений показаны на рис. 2.40. В качестве нагрузки в схеме используется обыкновенная ламла накаливания. Источником анодного напряжения является бытовая электрическая сеть, а.на управляющий электрод подаются импульсы отрицательной полярности от специального генератора.

В моменты времени \±пк управляющие импульсы отпирают симистор, его сопротивление резко снижается и через него начинает проходить ток. Напряжение на симисторе в этот момент падает примерно до 1 В. Такое состояние продолжается до тех пор, пока переменный ток, проходящий через симистор, не станет меньше тока удержания. В этот момент симистор запирается и остается в таком положении до прихода следующего управляющего импульса. После этого все повторяется, но с обратной полярностью токов и напряжений. В принципе, управляющий сигнал не обязательно должен быть импульсным. Он может быть и постоянным. В этом случае симистор отпирается, когда анодный ток превышает ток спрямления. При этом возрастает ток, потребляемый цепью управления, но, как правило, он несопоставим с током анодной цели, и этим фактором можно пренебречь.

Достоинство импульсного управления заключается в том, что при этом появляется возможность регулировки выходной мощности. Если задерживать момент лодачи управляющих импульсов на некоторое время относительно начала полупериода, то действующее значение напряжения, прикладываемого к нагрузке, уменьшится (рис. 2.41). Таким образом, изменяя время задержки управляющих импульсов, можно регулировать мощность в нагрузке от,максимального значения до нупя.



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87]